[发明专利]根系图像扫描装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像采集技术领域，特别是指一种根系图像扫描装置。

背景技术

鉴于观测技术和方法的局限，一直以来在不破坏的前提下原位动态的观测/监测地下情况如植物根系生长、土壤特征、地下生物等都是一大难题。同时要科学地理解植物生长、土壤供养、地下生物活动就必须要全面地认识作地下这种特殊的环境。以往对地下的研究方法多是简单的挖剖面，对土壤有一定的破坏性，且不能连续观测。

目前进行图像扫描的技术主要有基于线性扫描原理的CIS技术和基于面阵的CCD技术。现有的CIS线性扫描技术都用在平板扫描中，要求被扫物体也是平面。CCD采样光学元件为面阵CCD芯片要实现在圆柱体内部的数字化采集，不能消除图像边缘处畸变，且每次采集的微根系图像面积只能不大于CCD面阵靶面积，限制了微根系观测范围。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种根系图像扫描装置，能够较大范围的获取玻璃管壁根系、土壤、生物的状况，得到高分辨率的图像。

基于上述目的本发明提供的一种根系图像扫描装置，包括图像采集机构和行走机构；所述图像采集机构的外壳表面设置有线性图像传感器，其内部设置有驱动电机；所述行走机构控制所述图像采集机构沿其轴线方向运动，所述驱动电机驱动所述图像采集机构外壳绕其轴线旋转，所述线性图像传感器随着所述图像采集机构外壳的旋转而旋转并同时采集图像信息。

在一些实施方式中，所述图像采集机构还包括设置于其前后两端的两个滚轮组，所述滚轮组中的滚轮的轴线与图像采集机构的轴线垂直。

在一些实施方式中，所述每个滚轮组包括3个滚轮，并且沿所述图像采集机构的横截面等间隔设置。

在一些实施方式中，所述滚轮的材料为橡胶状形变材料，且每个所述滚轮均不能沿其轴线方向滑动。

在一些实施方式中，所述图像采集机构还包括前端滚轮座和后端滚轮座，所述图像采集机构外壳设置在前后端滚轮座之间并分别与前后端滚轮座转动连接。

在一些实施方式中，所述驱动电机的主体嵌套并固定在所述图像采集机构外壳内，所述驱动电机的输出轴嵌套并固定在所述前端滚轮座内；所述驱动电机转动时，所述前端滚轮座固定不动，所述驱动电机主体带动所述图像采集机构外壳转动。

在一些实施方式中，所述图像采集机构还包括设置于其内部并与所述线性图像传感器相连的图像采集卡及存储器，所述线性图像传感器将其采集的所述图像信息经所述图像采集卡处理后存储于所述存储器中。

在一些实施方式中，所述行走机构包括行走电机，与行走电机输出轴连接的蜗杆，与蜗杆啮合的蜗轮，以及设置于蜗轮一侧的橡胶摩擦轮；所述行走电机驱动蜗杆转动，所述蜗杆带动蜗轮转动，使得所述橡胶摩擦轮转动，通过所述橡胶摩擦轮与外界接触面间形成的摩擦力带动所述根系图像扫描装置沿其轴线方向运动。

从上面所述可以看出，本发明提供的根系图像扫描装置，提供了一种实用性强、破坏性小、便于操作和可精确测量的自动旋转伸缩扫描图像系统。通过控制线性扫描传感器的深度并实现自动化，准确定点获取根系图像。

较佳的，通过利用CIS传感器采用线阵CIS的优点，在近距离获取图像时图像畸变较小，线阵CIS的尺度可以做到几十厘米，以一次旋转一周较大范围的获取玻璃管壁根系、土壤、生物的状况，得到高分辨率的图像。

附图说明

图1为本发明提供的根系图像扫描装置实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的根系图像扫描装置实施例中图像采集机构的立体结构示意图；

图3为本发明提供的根系图像扫描装置实施例中图像采集机构的剖面结构示意图；

图4为本发明提供的根系图像扫描装置实施例中图像采集机构的侧视图；

图5为本发明提供的根系图像扫描装置实施例中行走机构的立体结构示意图；

图6为本发明提供的根系图像扫描装置实施例中行走机构的剖面结构示意图；

图7为图6中行走机构沿D-D方向的剖面结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

参照附图1，为本发明提供的根系图像扫描装置实施例的结构示意图。